土衛二上101個間歇泉在噴發

2021-01-07 果殼網

土衛二南極附近的「虎紋」斷裂帶區域，間歇泉正向外噴射出冰顆粒、水蒸氣和痕量的簡單有機分子。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SSI

（艾麥樂/譯）科學家分析了美國航空航天局（NASA）的「卡西尼」（Cassini）探測器發回的大量數據，發現在土星令人著迷的冰質衛星——土衛二（Enceladus）上，有101個間歇泉正在噴水，這些水很可能源自於這顆小衛星冰殼之下的地下海洋。

這些間隔泉噴出的物質主要是細小的冰顆粒、水蒸氣，以及痕量的簡單有機分子。他們最早是在2005年，「卡西尼」在500千米的距離上飛掠土衛二時，被科學家首次發現的。這一發現立即將土衛二提升為地球以外尋找生命的潛在目的地，也讓它成為了「卡西尼」任務的主要科學探測目標。

液態水、有機分子和能量來源，是我們所知的生命所需的關鍵因素。

這些物質是從此前已知的4條明顯的斷裂帶中噴射而出的，這些斷裂帶被統稱為「虎紋」（tiger stripe），位於土衛二這顆土星第六大衛星的南極區域。

利用近7年來「卡西尼」上的相機拍攝的遙感圖像，科學家現在繪製出了一幅測繪地圖，顯示了4條「虎紋」斷裂帶中的共101個間隔泉。

這些新發現，以及有關這些間隔泉如何噴射物質的物理機制模型，7月28日被發表在最新一期的《天文期刊》（Astronomical Journal）上。

科學家最初推測，這些間歇泉可能源於「虎紋」斷裂帶兩側前後摩擦產生的熱量，這些熱量將水冰變成了液態水和水蒸氣。另一個理論認為，斷裂帶的開啟與合攏讓水蒸氣得以從下方上升到表面。

科學家後來終於測定了這些間歇泉的位置，通過比較低解析度的熱輻射地圖，他們發現間歇泉的位置與一條「虎紋」斷裂帶中小小的局部熱點恰好吻合，而且溫度最高的熱點噴發活動也最為劇烈。

2010年，「卡西尼」上的熱傳感設備獲得了高解析度的數據，科學家發現間歇泉的位置與小尺度的熱點相吻合，那些熱點僅有幾十米寬。

土衛二南極區域的測繪地圖，標出了全部101個間歇泉所在的位置，它們分布在被統稱為「虎紋」的4條斷裂帶沿線，與局部小熱點相吻合。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SSI

「一拿到這些結果，我們就立刻知道，不是熱量產生了這些間隔泉，而是相反。」這篇論文的第一作者、美國空間科學研究院「卡西尼」成像小組組長卡羅琳·波爾科（Carolyn Porco）說，「它還告訴我們，這些間歇泉不是地表附近的現象，它們根源於深得多的冰層之下。」

NASA在一份新聞稿中寫道，「得益於最近對『卡西尼』重力數據的分析，科學家得出結論認為，形成這些間歇泉的物質只可能來源於目前已知位於冰殼之下的那片海洋。他們還發現，穿透冰殼的狹窄通路可以從海洋直達地面，如果它被液態水填滿的話。」

對於在地球以外尋找生命來說，這些都是非常令人激動的結果，肯定會有後續任務前去探測那片海洋。（編輯：Steed）

編譯自 Universetody.com，Scientists Discover 101 Geysers Erupting at Saturn’s Intriguing Icy Moon Enceladus

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